C語言的include沒你想的那么簡單

C語言中的include很簡單，但不是你想象中的簡單。 你對#include的認識是不是只停留在包含頭文件的認知中，好像也沒有別的用處，小小東西也翻不起什么風浪？ ?

#include #include?"user_header.h"http:// bala bala

#include就是包含頭文件用的，不是嗎？！ 我之前也一直這么認為的，直到我看了某些大神寫的代碼，后來我還特意查閱了C99標準。 人家是這么用的 ?

#?define?DET_START_SEC_VAR_INIT_UNSPECIFIED# include "MemMap.h" 

?

# define DET_STOP_SEC_VAR_INIT_UNSPECIFIED# include "MemMap.h"

# define DET_START_SEC_VAR_NOINIT_8BIT#?include?"MemMap.h"?

# define DET_STOP_SEC_VAR_NOINIT_8BIT# include "MemMap.h" 還有這樣用的 ?

#define?STRUCT_GEN_START

?

#include "defines.h"#include?"param_gen.h"

#include "defines.h"#include "param_gen.h"

#include "defines.h"#include "param_gen.h"

#include "defines.h"#include "param_gen.h"

#include "defines.h"#include "param_gen.h"

當時，看得我一愣一愣的…… 其實，簡單來說，#include就是“包含”某個文件的意思，但這個“包含”，不能將思維限死在“頭文件”這個概念中，而應該有更多的想象！ #include在C語言中，算是預編譯指令（preprocessing directive）范疇，而預編譯指令在C語言就是一個大學問了。 但是，我們先不要被這個“預編譯指令”名稱繞暈。上文，我們提到了頭文件這個概念，當然我們也知道還有一個叫源文件的概念。這些我就不解釋了。但是，在C99標準中有一段這樣的話，需要研究下：

A?source file?together with all the headers and source files included via the preprocessing directive?#include?is known as a preprocessing translation unit.?After preprocessing,?a preprocessing translation unit is called a?translation unit.

ISO/IEC 9899:1999 (E)

簡單地理解，一個source file和一些由#include包含著的headers和source files，通過預編譯后，變成一個叫translation unit的東西。 從這里可以看出來，#include不但可以包含headers，還可以包含source files。 所以，我下面這個#include "add.h"和#include "minus.c"都是正確的，編譯一點問題都沒有。 ?

//?main.c#include "add.h"#include "minus.c"

?

int add(int a, int b){ ? ?return a+b;}

int main(void){ ? ?int c = add(1,2); ? ?int d = minus(2-1); ? ?return 0;} ?

//?add.hextern?int?add(int?a,?int?b);

?

//?minus.cint minus(int a, int b){ ? ?return a-b;}

? 不妨將腦洞開大一點，除了*.h和*.c文件，我還可以include點別的么？答：可以。例如 ?

//?main.c#include?"multiply.txt"

?

int main(void){????int e?=?multiply(2,2); ? ?return 0;} ? 甚至，這樣也行

?

//?main.c#include?"devide.fxxk"

?

int main(void){????int f?=?devide(2,2); ? ?return 0;} ? 繼續(xù)啊，#include不是放在文件上方，放中間行么。當然

?

//?main.cint main(void){????#include?"squel.xx"????int g?=?squel(2,2); ? ?return 0;}

? 好家伙，這么下去，我是不是可以這么干

?

?

//?data.txt1,2,3,4,5,6,7,8,9

? ?

//?main.cint arr[] = { ? ?#include "data.txt"}

?

int main(void){ ? ?return 0;} ? 然后，你又好奇了，能不能將data.txt換成二進制形式的data.bin？ 呵呵，這種不行，編譯器在預編譯階段只認得是text文本才行。 好吧…… 你不是說這是個預編譯指令嗎，我很好奇，#include預編譯后成啥樣子的？ 這好辦，動動手指頭，一個gcc -E命令即可搞定。就以上面第一個例子，命令行執(zhí)行g(shù)cc ./main.c -E -o main.i ?

# 0 ".\main.c"# 0 ""# 0 "<命令行>"# 1 ".\main.c"

?

# 1 "add.h" 1extern int add(int a, int b);# 3 ".\main.c" 2# 1 "minus.c" 1int minus(int a, int b){ ? ?return a-b;}# 4 ".\main.c" 2

int add(int a, int b){ ? ?return a+b;}

int main(void){ ? ?int c = add(1,2); ? ?int d = minus(2-1); ? ?return 0;}

? 看到了吧，#include就是把它后面的文件內(nèi)容直接include進來。就這么簡單粗暴。 那么#include在C語言中是不是很簡單？ 你說呢！ 我見過有人這么寫代碼的，還TM的一整個團隊是這么做的。 將整個所以.h文件全部包含在一個includes.h的頭文件中，然后在其他.c文件里面，就直接#include "includes.h"。

?

// includes.h#include "adc.h"#include "uart.h"#include "spi.h"#include "iic.h"#include "dma.h"#include "pwm.h"#include?"pin.h"#include "led.h"#include "os.h"#include "timer.h"...

? 真TM的簡便。 我第一次見到這玩意，簡直是驚呆了，還有這種操作。 不好嗎？有什么不好？多簡潔??！ 從上面的分析看，#include就是將它后面包含的頭文件源文件，全部展開哦。 簡潔？你問過編譯器啥感受么？ 帶來的最直接的感受是，編譯過程慢！includes.h里包含得越多就越慢！ 另外一個隱含的問題是，會造成include里的內(nèi)容混亂，頭文件里的內(nèi)容全部是全局的了。 我絕對不推薦這種玩法的。 因為，預編譯還有更好玩的玩法。 不過，在介紹新玩法之前，得想個問題，如果一個頭文件，重復包含多次會怎樣？ 也許，你會回答，我是不允許出現(xiàn)這種情況的，就算出現(xiàn)這種情況，我也可以用#ifdef...#endif這種方式規(guī)避。 如果你是應屆生面試，這樣回答，面試官也許是點點頭說你有點經(jīng)驗的。 因為重復include，就相當于把頭文件重復展開了多次，C語言中有些定義是不允許重復多次的。例如，上面的例子 ?

// main.c#include "add.h"#include "minus.c"#include "minus.c"

?

? 這樣是有問題的，因為上面相當于重復定義了兩次int minus(int a, int b)函數(shù)了。

?

In file included from .main.c:4:minus.c:1:5: 錯誤：‘minus’重定義 ? ?1 | int minus(int a, int b) ? ? ?| ? ? ^~~~~

? 如果將minus.c改成這樣就行了

?

?

#ifndef _MINUS_#define _MINUS_int minus(int a, int b){ ? ?return a-b;}#endif

? 這個簡單啊，我也會啊。 嗯，但是，我不是想說這個，我真的想說重復include有意想不到的好處呢。 這就不得不提下，我以前寫的X-MACRO大法了。 以下是一個MEMORY字段分配的設(shè)想：

?

將Memory的物理地址映射到自定義邏輯地址

邏輯地址按Memory的Block對齊，邏輯地址從0開始

用戶數(shù)據(jù)按邏輯地址分配

應用接口按實際內(nèi)容大小操作

底層接口根據(jù)邏輯地址對齊讀寫Memory

我想定義一些內(nèi)容條目，這些條目分別對應不同的內(nèi)存地址，不同的長度，以后有需要還可以繼續(xù)從后面添加就這樣：

entry name	address	size
ID_DATA1	0	8
ID_DATA2	8	8
ID_DATA3	16	16
...	?	?

? 可以在一個頭文件里面做這樣的定義

?

// defines.h#ifdef ENTRY_ID ?#define ENTRY(id,addr,size) id, ?#undef ENTRY ?#undef ENTRY_ID#endif

?

#ifdef ENTRY_ADDR ?#define ENTRY(id,addr,size) addr, ?#undef ENTRY ?#undef ENTRY_ADDR#endif

#ifdef ENTRY_SIZE ?#define ENTRY(id,addr,size) size, ?#undef ENTRY ?#undef ENTRY_SIZE#endif ? 接著在C文件里面這么玩? ?

//?memory.c#define ALL_ENTRIES() ? ? ?  ? ?ENTRY(ID_DATA1, 0, 8) ?  ? ?ENTRY(ID_DATA2, 8, 8) ?  ? ?ENTRY(ID_DATA3, 16, 16)  ? ?ENTRY(ID_DATA4, 32, 8)

?

#define ENTRY_ID#include "defines.h"typedef enum{ ? ?ALL_ENTRIES() ? ?MEM_ID_MAX} MEM_ID;

#define ENTRY_ADDR#include "defines.h"const uint32_t mem_addr[] ={ ? ?ALL_ENTRIES()};

#define ENTRY_SIZE#include "defines.h"const uint16_t mem_size[] ={ ? ?ALL_ENTRIES()};

? 你也許會反問我，定義一個結(jié)構(gòu)體不就搞定了嗎？ 別急，這樣做的好處是enum的ID順序跟addr和size是一一對應的，不會錯亂，另一個好處是，可以隨便在ALL_ENTRIES()下面擴展條目，也不影響ID的對應關(guān)系。 如果用結(jié)構(gòu)體去定義的話，也很好，但是會增加數(shù)組遍歷時間，如果是很龐大的條目數(shù)的話，這個效率問題就要考慮了。 其實，對上面的做法，我還做了優(yōu)化，寫在了這兩篇文章中，X-MACRO是個很酷的玩法哦，歡迎查閱和討論。

　　審核編輯：湯梓紅